随笔分类 - 极客谈
摘要：你好，我是LMOS。 在前面的课程里，我们已经实现了数据同步、hal层的初始化，中断框架、物理内存、内存对象、虚拟内存管理，这些都是操作系统中最核心的东西。 今天，我再给你讲讲操作系统里一个层次非常高的组件——进程，而它又非常依赖于内存管理、中断、硬件体系结构。好在前面课程中，这些基础知识我们已经搞
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摘要：你好，我是LMOS。 上节课我们学习了伙伴系统，了解了它是怎样管理物理内存页面的。那么你自然会想到这个问题：Linux系统中，比页更小的内存对象要怎样分配呢？ 带着这个问题，我们来一起看看SLAB分配器的原理和实现。在学习过程中，你也可以对照一下我们Cosmos的内存管理组件，看看两者的内存管理有哪
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摘要：你好，我是LMOS。 前面我们实现了Cosmos的内存管理组件，相信你对计算机内存管理已经有了相当深刻的认识和见解。那么，像Linux这样的成熟操作系统，又是怎样实现内存管理的呢？ 这就要说到Linux系统中，用来管理物理内存页面的伙伴系统，以及负责分配比页更小的内存对象的SLAB分配器了。 我会通
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摘要：你好，我是LMOS。 今天，我们继续研究操作系统如何实现虚拟内存。在上节课，我们已经建立了虚拟内存的初始流程，这节课我们来实现虚拟内存的核心功能：写出分配、释放虚拟地址空间的代码，最后实现虚拟地址空间到物理地址空间的映射。 这节课的配套代码，你可以点击这里下载。 虚拟地址的空间的分配与释放 通过上节
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摘要：你好，我是LMOS。 在现实中，有的人需要向政府申请一大块区域，在这块区域中建楼办厂，但是土地有限且已经被占用。所以可能的方案是，只给你分配一个总的面积区域，今年湖北有空地就在湖北建立一部分厂房，明年广东有空地就在广东再建另一部分厂房，但是总面积不变。 其实在计算机系统中也有类似的情况，一个应用往往
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摘要：你好，我是LMOS。 在前面的课程中，我们建立了物理内存页面管理器，它既可以分配单个页面，也可以分配多个连续的页面，还能指定在特殊内存地址区域中分配页面。 但你发现没有，物理内存页面管理器一次分配至少是一个页面，而我们对内存分页是一个页面4KB，即4096字节。对于小于一个页面的内存分配请求，它无能
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摘要：你好，我是LMOS。 通过前面两节课的学习，我们已经组织好了内存页，也初始化了内存页和内存区。我们前面做了这么多准备工作，就是为了实现分配和释放内存页面，达到内存管理的目的。 那有了前面的基础，我想你自己也能大概实现这个分配和释放的代码。但是，根据前面我们设计的数据结构和对其初始化的工作，估计你也可
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摘要：你好，我是LMOS。 上节课，我们确定了用分页方式管理内存，并且一起动手设计了表示内存页、内存区相关的内存管理数据结构。不过，虽然内存管理相关的数据结构已经定义好了，但是我们还没有在内存中建立对应的实例变量。 我们都知道，在代码中实际操作的数据结构必须在内存中有相应的变量，这节课我们就去建立对应的实
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摘要：你好，我是LMOS。 内存跟操作系统的关系，就像土地和政府的关系一样。政府必须合理规划这个国家的土地，才能让人民安居乐业。为了发展，政府还要进而建立工厂、学校，发展工业和教育，规划城镇，国家才能繁荣富强。 而作为计算机的实际掌权者，操作系统必须科学合理地管理好内存，应用程序才能高效稳定地运行。 内存
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摘要：你好，我是LMOS。 今天我们继续来研究Linux的初始化流程，为你讲解如何解压内核，然后讲解Linux内核第一个C函数。最后，我们会用Linux的第一个用户进程的建立来收尾。 如果用你上手去玩一款新游戏做类比的话，那么上节课只是新手教程，而这节课就是更深入的实战了。后面你会看到很多熟悉的“面孔”，
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摘要：你好，我是LMOS。 在前面的课程中，我们建好了二级引导器，启动了我们的Cosmos，并进行了我们Cosmos的Hal层初始化。 我会用两节课带你领会Linux怎样做初始化。虽然我们自己具体实现过了初始化，不过我们也不妨看看Linux的初始化流程，借鉴一下Linux开发者的玩法。 这节课，我会先为你
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摘要：你好，我是LMOS。 前面三节课，我们为调用Cosmos的第一个C函数hal_start做了大量工作。这节课我们要让操作系统Cosmos里的第一个C函数真正跑起来啦，也就是说，我们会真正进入到我们的内核中。 今天我们会继续在这个hal_start函数里，首先执行板级初始化，其实就是hal层（硬件抽象
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摘要：你好，我是LMOS。 上节课我们动手实现了自己的二级引导器。今天这节课我们将进入二级引导器，完成具体工作的环节。 在二级引导器中，我们要检查CPU是否支持64位的工作模式、收集内存布局信息，看看是不是合乎我们操作系统的最低运行要求，还要设置操作系统需要的MMU页表、设置显卡模式、释放中文字体文件。
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摘要：你好，我是LMOS。 上节课，我们建造了属于我们的“计算机”，并且在上面安装好了GRUB。这节课我会带你一起实现二级引导器这个关键组件。 看到这儿你可能会问，GRUB不是已经把我们的操作系统加载到内存中了吗？我们有了GRUB，我们为什么还要实现二级引导器呢？ 这里我要给你说说我的观点，二级引导器作为
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摘要：你好，我是LMOS。 经过前面那么多课程的准备，现在我们距离把我们自己操作系统跑起来，已经是一步之遥了。现在，你是不是很兴奋，很激动？有这些情绪说明你是喜欢这门课程的。 接下来的三节课，我们会一起完成一个壮举，从GRUB老大哥手中接过权柄，让计算机回归到我们的革命路线上来，为我们之后的开发自己的操作
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摘要：你好，我是LMOS。 上节课，我们学习了解决数据同步问题的思路与方法。Linux作为成熟的操作系统内核，当然也有很多数据同步的机制，它也有原子变量、开启和关闭中断、自旋锁、信号量。 那今天我们就来探讨一下这些机制在Linux中的实现。看看Linux的实现和前面我们自己的实现有什么区别，以及Linux
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摘要：你好，我是LMOS。 我们在前面的课程中探索了，开发操作系统要了解的最核心的硬件——CPU、MMU、Cache、内存，知道了它们的工作原理。在程序运行中，它们起到了至关重要的作用。 在开发我们自己的操作系统以前，还不能一开始就把机器跑起来，而是先要弄清楚数据同步的问题。如果不解决掉数据同步的问题，后
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摘要：你好，我是LMOS。 在前面的课程里，我们已经知道了CPU是如何执行程序的，也研究了程序的地址空间，这里我们终于到了程序的存放地点——内存。 你知道什么是Cache吗？在你心中，真实的内存又是什么样子呢？今天我们就来重新认识一下Cache和内存，这对我们利用Cache写出高性能的程序代码和实现操作系
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摘要：你好，我是LMOS。 从前面的课程我们得知，CPU执行程序、处理数据都要和内存打交道，这个打交道的方式就是内存地址。 读取指令、读写数据都需要首先告诉内存芯片：hi，内存老哥请你把0x10000地址处的数据交给我……hi，内存老哥，我已经计算完成，请让我把结果写回0x200000地址的空间。这些地址
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摘要：你好，我是LMOS。 我们在前面已经设计了我们的OS架构，你也许正在考虑怎么写代码实现它。恕我直言，现在我们还有很多东西没搞清楚。 由于OS内核直接运行在硬件之上，所以我们要对运行我们代码的硬件平台有一定的了解。接下来，我会通过三节课，带你搞懂硬件平台的关键内容。 今天我们先来学习CPU的工作模式，
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